Proxima Centauri b

Question: Mikä on lähin maan kaltainen planeetta?


Proxima Centauri b (myös nimellä Proxima b[1][2]) on eksoplaneetta, joka kiertää Proxima Centauria. Kentaurin tähdistössä sijaitseva punainen kääpiötähti Proxima Centauri on Aurinkoa lähin tähti. Proxima Centaurin etäisyys meistä on noin 4.2 valovuotta (1,3 parsekia, 40 · 1012 km:a). Proxima b on Aurinkokuntaa lähin tunnettu eksoplaneetta sekä lähin tunnettu mahdollisesti elinkelpoinen eksoplaneetta.
Elokuussa 2016 Euroopan eteläinen observatorio ilmoitti löytäneensä Proxima b:n.[3][4][5] Planeetta löytyi käyttämällä säteisnopeusmenetelmää. Siinä määräajoin tutkitaan emotähden spektriviivoja, joiden huojuminen vihjaa tätä kiertävästä kohteesta. Näistä lukemista pääteltiin, että planeetan nopeus suhteessa Maahan on noin 2 m/s.[3]
Planeetta Proxima b on keskimäärin 0,05 tähtitieteellisen yksikön eli noin 7 miljoonan kilometrin päässä keskustähdestään Proximasta. Planeetta kiertää Proximan noin 11,2 vuorokaudessa. Planeetan massa on arviolta 1,3-3 Maan massaa.
Proxima b on maankaltainen planeetta, joka kiertää tähtensä arvioidun elinkelpoisen vyöhykkeen sisällä. Proxima b:n arvioidaan kiertävän keskustähteään ns. termodynaamisen tasapainon alueella, jossa vesi voi olla pinnalla nestemäisenä.[3][6][7] Planeetta saattaa pyöriä hitaasti tai kääntää saman puolensa Proximaa kohti.
Ominaisuudet

Massa, säde ja lämpötila
Proximia Centauri b:n massaa ei voi mitata, mutta vakiintuneet tähtitieteelliset menettelyt takaavat, että sen massa on vähintään 1,27




M

E




{\displaystyle M_{E}}

[3] ja kun sen kiertoradan kaltevuus on tiedossa, massa on laskettavissa. 90 % mahdollisista kaltevuuksista viittaa massaan, joka on alle 3




M

E




{\displaystyle M_{E}}

.[9] Jos planeetta on kivinen koostumukseltaan, ja tiheys on yhtä suuri kuin Maapallon, sen säde on vähintään 1,1




R

E




{\displaystyle R_{E}}

. Se voi kuitenkin olla suurempi, jos sen tiheys on pienempi kuin Maan tai massa on suurempi kuin pienin massa.[10] Planeetta on termodynaamisessa tasapainossa 234 K (-39°C).[3]
Emotähti
Planeetta kiertää M-tyypin punaista kääpiötähteä Proxima Centauria. Tähden massa on 0,12M☉ ja säde 0,14R☉.[3] Sen pintalämpötila on 3042 K[11] ja se on 4,85 miljardia vuotta vanha.[12] Aurinko on 4,6 miljardia vuotta vanha[13] ja sen pintalämpötila on 5778 K.[14] Proxima Centaurin pyörähdysaika akselinsa ympäri on ~83 päivää,[15] ja sen valoteho on noin 0,0015L☉.[3]
Tähden magnitudi eli kuinka kirkkaalta se näyttää Maasta katsottuna, on 11,13.[16] Vaikka se on lähin tähti Auringosta, se ei näy paljaalla silmällä Maasta alhaisen kirkkautensa takia.
Kiertorata
Proxima Centauri b:n kiertoaika emotähden ympäri on 11,186 päivää ja sen radan isoakselin puolikkaan etäisyys on noin 0,05 astronomista yksikköä (AU), eli Maa on 20 kertaa kauempana omasta emotähdestään Auringosta.[3] Aurinkokunnan planeetoista lähimpänä Aurinkoa on Merkurius, jonka isoakselin puolikas on 0,39 AU. Proxima b vastaanottaa emotähdestään noin 65 % siitä määrästä säteilyä, jonka Maa saa Auringosta. Proxima Centauri b saa kuitenkin noin 400 kertaa enemmän röntgensäteilyä kuin Maa saa.[3]
Elinkelpoisuus


Proxima b:n elinkelpoisuuden tietämiseksi ei ole riittävästi tietoja.[17]
Eksoplaneetan ilmoitettiin kiertävän elinkelpoisella vyöhykkeellä. Tällöin Proximalla voisi olla nestemäistä vettä ja elämää, jos se olisi oikeanlainen: pinta, ilmakehä ja pyöriminen olisivat elämälle sopivia. Proxima b kiertää varsin lähellä elinkelpoisen vyöhykkeen sisärajaa, ja sen tasapainolämpötila on −39 °C. Proximan elinkelpoinen vyöhyke on noin 0,0423–0,0816 AU:n päässä keskustähdestä[3].
Sen emotähti on punainen kääpiö, jonka massa on noin kymmenesosa Auringon massasta. Siksi sellaiset tähdet kuin Proxima Centauri voivat elää jopa 3–4 biljoonaa vuotta, 300–400 kertaa pidempään kuin Aurinko.[18]
Planeetta on niin lähellä tähteään, että se voisi olla vuorovesilukkiutunut,[19] –tila, jossa kiertoradalla, ei tapahdu impulssimomentin siirtymistä planeetan ja sen emotähden välillä.[20] Jos sen kiertoradan eksentrisyys on 0, tämä voisi johtaa lukkiutumiseen, jossa yksi paahtavan kuuma puoli pysyvästi osoittaa kohti tähteä, kun taas vastakkaisella puolella on pysyvästi pimeää ja kylmää.[21][22] Kuitenkin näiden kahden äärimmäisen alueen välillä olisi elinkelpoinen alue, nimeltään terminaattori, jossa lämpötila voi olla sopiva (noin 273K (0 °C)), mikä mahdollistaa nestemäisen veden olemassaolon. Proxima Centauri b:n kiertoradan eksentrisyys ei ole varmuudella tiedossa, vain se että on alle 0,35; mahdollisesti tarpeeksi korkea tuottamaan 3:2 vuorovesilukkiutumisen samanlaisena kuin planeetta Merkuriuksella on Auringon kanssa. Euroopan eteläinen observatorio ennustaa, että paljon lauhkeampi ympäristö olisi seurauksena tällaisesta kokoonpanosta keskimääräisen lämpötilan ollessa samanlaisia kuin Maan päällä.[23] Lisäksi paljon suurempi osa planeetasta voi olla elinkelpoista, jos se tukee tarpeeksi paksua ilmakehää, joka siirtää lämpöä poispäin tähdestä.[20] Proxima aiheuttaa Proxima b:hen 400 kertaa suuremman lyhytaaltoisen säteilyn, kuin mitä Aurinko maahan.
Löytyminen
Ensimmäiset merkit eksoplaneetasta Proxima Centauri b kaltaisten ominaisuuksien kanssa havaitsi Mikko Tuomi, joka työskentelee Britanniassa Hertfordshiren yliopistossa. Hän päätteli asian arkistotiedoista, jotka koskevat Proxima Centaurin liikkumista.[24] Vahvistaakseen uuden, Proxima Centauria kiertävän, eksoplaneetan mahdollisen löydön ESO käynnisti Pale Red Dot hankkeen tammikuussa 2016.[25] 24.8.2016 Proxima Centauri b:n olemassaolo vahvistettiin Euroopan eteläisessä observatoriossa, ja tutkimusryhmää johti[12] Guillem Anglada-Escudé Queen Maryn yliopistosta. Löytö raportoitiin Naturessa.[3][19] Mittaukset suoritettiin käyttämällä kahta spektrografia, HARPS ESO 3,6 m teleskoopilla La Silla-Observatoriolla ja UVES 8-metrisellä erittäin isolla teleskooppilla.[3] Ensimmäinen osoitus planeetasta löydettiin vuonna 2013.[15] Emotähden säteisliikkeen korkein nopeus yhdistettynä kiertoaikaan mahdollisti pienimmän massan laskemisen eksoplaneetalle. Virheellisen positiivisen tuloksen todennäköisyys on pienempi kuin yksi kymmenestä miljoonasta.[15]
Uutiset ESO:n löydöstä vuotivat Der Spiegelille, joka julkaisi sen 12.8.2016, ja huhu levisi nopeasti.[26] Euroopan eteläinen observatorio kiisti osallisuutensa vuotoon ja kieltäytyi kommentoimasta löytöä ennen virallista ilmoitusta 24.8.2016.[27]
Lähteet

Aiheesta muualla


Luokka:Kentaurin tähdistö
Luokka:Eksoplaneetat